Question

【题目】如图所示，一名体重为700N、双脚与地面接触面积为0.04m2的人站在水平地面上，他用500N的拉力，在20s内将800N的重物匀速提升1m．求：
（1）拉重物前，人对地面的压强；
（2）拉力做功的功率；
（3）滑轮组的机械效率．

Answer 1

【答案】
（1）拉重物前，人对地面的压力：F=G=700N，

人对地面的压强：

p= = =1.75×104Pa

答：拉重物前，人对地面的压强为1.75×104Pa

（2）由图知，n=2，拉力端移动的距离s=2h=2×1m=2m，

拉力做的总功：

W总=Fs=500N×2m=1000J，

拉力做功的功率：

P= = =50W

答：拉力做功的功率为50W

（3）拉力做的有用功：

W有用=Gh=800N×1m=800J，

滑轮组的机械效率：

η= = ×100%=80%．

答：滑轮组的机械效率为80%

【解析】（1）人对地面的压力等于人的体重，知道接触面积（受力面积），利用p= 求人对地面的压强；（2）由图知，使用滑轮组承担物重的绳子股数n=2，拉力端移动的距离s=2h，知道拉力，利用W=Fs求拉力做的总功，再利用P= 求拉力做功功率；（3）利用W=Gh求拉力做的有用功，再利用效率公式求滑轮组的机械效率．
【考点精析】关于本题考查的压强的大小及其计算和滑轮（组）的机械效率，需要了解压强的计算公式及单位：公式：p =F/s ,p表示压强，F表示压力，S表示受力面积压力的单位是 N，面积的单位是 m2, 压强的单位是 N/m2,叫做帕斯卡，记作Pa ．1Pa=1N/m2．(帕斯卡单位很小，一粒平放的西瓜子对水平面的压强大约为20Pa）；关于滑轮组机械效率的计算：W有用 = G·h；W总 = F·s； s = n·h （1）η=W有用 / W总 （2)η= W有用 / W总 = Gh/Fs = Gh/nFh = G/(nF)才能得出正确答案．